DE10056257C2 - Substrate holder table and method for sputter cleaning a substrate - Google Patents
Substrate holder table and method for sputter cleaning a substrateInfo
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Description
Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung Und ein Verfahren zur Sputter-Reinigung, bei dem die Temperatur des Substrathalter-Tisches gesteuert wird, auf dem ein zu reinigendes Substrat angeord net wird, indem eine Kühlungsflüssigkeit durch den Tisch fließt.This invention relates to a device and a method for sputter cleaning, where the Temperature of the substrate holder table is controlled on which a substrate to be cleaned is arranged net by a cooling liquid flowing through the table.
Bei einer herkömmlichen Sputter-(Zerstäubungs)-Reinigungsvorrichtung wird ein Wafer oder ein anderes Substrat auf einer Schicht aus einem Isoliermaterial angeordnet, die auf einem Tisch gebildet ist, der aus einem leitenden Metall gebildet ist. Fig. 1 zeigt eine Draufsicht und Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht einer herkömmlichen Wafer- und Tisch anordnung. Fig. 2 zeigt einen Tisch 10, der eine darauf gebildete Schicht aus einem ersten Isoliermaterial aufweist. Eine Schicht aus einem zweiten Isoliermaterial 12 ist an der Seitenwand und der Unterseite des Tisches 10 gebildet. Ein Wafer 10 oder ein an deres Substrat, das durch Sputtern gereinigt werden soll, ist auf der Schicht aus dem ersten Isoliermaterial 14 angeordnet. Siliciumzapfen 32 erstrecken sich durch den zweiten Isolator 12 in den Tisch 14 hinein und wirken als eine Hochfrequenz- Leistungsantenne. Entnahmeöffnungen 42 für das Substrat ermöglichen, dass Stangen eingeführt werden können, um das Substrat 16 zu entfernen, nachdem das Reinigen abgeschlossen worden ist. Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf die Tisch- und Waferanord nung. Die Schnittansicht, die in Fig. 2 gezeigt ist, verläuft entlang der Linie 2-2' der Fig. 1.In a conventional sputter (sputter) cleaning device, a wafer or other substrate is placed on a layer of insulating material formed on a table made of a conductive metal. Fig. 1 shows a plan view and Fig. 2 shows a sectional view of a conventional wafer and table arrangement. Fig. 2 shows a table 10 having formed thereon a layer of a first insulating material. A layer of a second insulating material 12 is formed on the side wall and the underside of the table 10 . A wafer 10 or another substrate that is to be cleaned by sputtering is arranged on the layer made of the first insulating material 14 . Silicon pins 32 extend through the second insulator 12 into the table 14 and act as a high frequency power antenna. Removal openings 42 for the substrate allow rods to be inserted to remove the substrate 16 after cleaning is complete. Fig. 1 shows the top view of the table and wafer arrangement. The sectional view shown in FIG. 2 runs along line 2-2 'of FIG. 1.
Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Wafer 16 ist gegenüber dem Metalltisch 16 durch die Schicht aus dem ersten Isoliermaterial 14 isoliert, und der Tisch 10 ist durch den zweiten Isolator 12 so isoliert, dass während der Sputter-Reinigung des Wafers 16 die Wafer temperatur sehr hoch werden kann. Diese erhöhte Wafertemperatur hat unerwünschte Wirkungen bei späteren Verarbeitungsschritten. The wafer 16 shown in FIGS . 1 and 2 is insulated from the metal table 16 by the layer of the first insulating material 14 , and the table 10 is insulated by the second insulator 12 so that the wafers are cleaned during the sputter cleaning of the wafer 16 temperature can become very high. This increased wafer temperature has undesirable effects in later processing steps.
US Patent Nr. 6,077,353 von Al-Sharif u. a. beschreibt einen Tischisolator für eine Vor reinigungskammer. Die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung weist die im O berbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale auf.U.S. Patent No. 6,077,353 to Al-Sharif et al. a. describes a table insulator for a front cleaning chamber. The device described in this document has the O About the main claim specified features.
Bei den in EP 0601 788 B1 und US Patent Nr. 4,771,730 US beschriebenen Vorrichtun gen befinden sich im Unterschied zur vorliegenden Erfindung alle Bereiche/Teile des Substrathalters außerhalb der Kammer, mit Ausnahme der Substrathalteroberfläche, die einen Abschnitt der Kammerinnenwand bildet.In the devices described in EP 0601 788 B1 and US Patent No. 4,771,730 US In contrast to the present invention, all areas / parts of the Substrate holder outside the chamber, with the exception of the substrate holder surface, the forms a section of the chamber inner wall.
US Patent Nr. 6,033,482 von Parkhe beschreibt ein Verfahren zum Entzünden eines Plasmas in einer Plasmaverarbeitungskammer, wobei eine Plasmakammer mit einem Tisch gezeigt ist.US Patent No. 6,033,482 to Parkhe describes a method for igniting a Plasma in a plasma processing chamber, a plasma chamber with a Table is shown.
US Patent Nr. 6,081,414 von Flanigan u. a. beschreibt eine Vorrichtung zum Belasten und Halten eines Werkstücks in einem Verarbeitungsvorrichtung. Die Vorrichtung um fasst einen Tisch, ein Andruckteil und eine Elektrode zwischen dem Tisch und dem An druckteil. Der Andruckteil ist ein elektrostatisches Spannfutter, um das Werkstück zu halten. Die Elektrode kann als eine Kühlplatte für das Andruckteil dienen.U.S. Patent No. 6,081,414 to Flanigan et al. a. describes a device for loading and holding a workpiece in a processing device. The device around holds a table, a pressure part and an electrode between the table and the connector pressure part. The pressure part is an electrostatic chuck to close the workpiece hold. The electrode can serve as a cooling plate for the pressure part.
US Patent Nr. 6,090,246 von Leiphart beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen von neutralen Gasmolekülen, die von einem Ziel während einer Sputter- Abscheidung reflektiert worden sind. Leiphart beschreibt eine Kühlvorrichtung, zeigt sie aber nicht, wie eine wassergekühlte Rückplatte, um das Zielmaterial während des Sput ter-Vorgangs zu kühlen.US Patent No. 6,090,246 to Leiphart describes a method and an apparatus for the detection of neutral gas molecules from a target during a sputtering Deposition have been reflected. Leiphart describes a cooling device, it shows but not like a water-cooled backplate to target the material during the sput cooling process.
US Patent Nr. 6,077,404 von Wang u. a. beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zurückfließen einer Materialschicht.U.S. Patent No. 6,077,404 to Wang et al. a. describes a method and an apparatus to flow back a layer of material.
In einer Sputter-Reinigungsvorrichtung bildet ein Tisch 10, der aus einem leitenden Me tall hergestellt ist, eine leitende Fläche unterhalb des Wafers 16, so dass die Sputter- Reinigung ausgeführt werden kann, vgl. Fig. 2. Der Wafer 16 ist gegenüber dem leiten den Tisch 10 durch eine Schicht aus einem ersten Isoliermaterial 16 isoliert, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Bei dieser Anordnung steigt die Temperatur des Tisches und des Wa fers mit fortlaufendem Reinigen, weil es keinen Weg gibt, die Wärmeenergie von dem Tisch und dem Wafer abzuleiten. Dieser Temperaturanstieg kann Verarbeitungsschwie rigkeiten bewirken. Insbesondere fördert bei der Abscheidung einer Schicht aus Ti/Al/ TiN eine übermäßige Temperatur während des Reinigens die Bildung von TiAl, wodurch sich Hohlraumbildungen in der Struktur ergeben können.In a sputter cleaning device, a table 10 , which is made of a conductive metal, forms a conductive surface underneath the wafer 16 , so that the sputter cleaning can be carried out, cf. Fig. 2. The wafer 16 is opposite the guide the table 10 by a layer of a first insulating material 16 in isolation, as shown in Fig. 2. With this arrangement, the temperature of the table and the wafer increases with continuous cleaning because there is no way to dissipate the thermal energy from the table and the wafer. This rise in temperature can cause processing difficulties. In particular, when depositing a layer of Ti / Al / TiN, an excessive temperature during cleaning promotes the formation of TiAl, which can result in voids in the structure.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zum Sputter-Reinigen eines Sub strats, wie eines Wafers, bereitzustellen, bei dem der Tisch gekühlt und die Temperatur des Tisches gesteuert wird.It is an object of this invention to provide a method for sputter cleaning a sub strats, such as a wafer, in which the table is cooled and the temperature the table is controlled.
Es ist ferner eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Vorrichtung zum Kühlen des Tisches und zum Steuern der Temperatur des Tisches während der Sputter-Reinigung eines Substrats, wie eines Wafers, bereitzustellen, die ganz allgemein eine größere Variabilität hinsichtlich der einstellbaren Sputterbedingungen ermöglicht.It is also an object of this invention to provide an apparatus for cooling the table and to control the temperature of the table during sputter cleaning To provide substrate, such as a wafer, which generally has greater variability with regard to the adjustable sputtering conditions.
Diese Aufgaben werden die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. das Verfahren mit den in Anspruch 11 angegebenen Schritten gelöst.These tasks are the device with the features of claim 1 and that Method with the steps specified in claim 11 solved.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteran sprüchen angegeben.Advantageous developments of the device according to the invention are in the Unteran sayings.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, in denenThe invention is described below with reference to exemplary embodiments explained in more detail on the drawings, in which
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine herkömmliche Substrattischanordnung zeigt. Fig. 1 shows a plan view of a conventional substrate table arrangement.
Fig. 2 eine Schnittansicht, die entlang der Linie 2-2' in Fig. 1 verläuft, einer her kömmlichen Substrattischanordnung zeigt. Fig. 2 is a sectional view taken along the line 2-2 'in Fig. 1, shows a conventional substrate table arrangement.
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Sputter-Reinigungsvorrichtung zeigt, die einen Tisch dieser Erfindung zeigt. Figure 3 shows a schematic view of a sputter cleaning device showing a table of this invention.
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Substrattischanordnung für den Tisch dieser Erfin dung zeigt. Fig. 4 shows a plan view of the substrate table assembly for the table of this inven tion.
Fig. 5 eine Schnittansicht der Substrattischanordnung dieser Erfindung zeigt, die entlang der Linie 5-5' in Fig. 4 verläuft. FIG. 5 shows a sectional view of the substrate table assembly of this invention taken along line 5-5 'in FIG. 4.
Fig. 6 eine horizontale Schnittansicht der Substrattischanordnung für den Tisch dieser Erfindung zeigt, die entlang der Linie 6-6' der Fig. 5 verläuft. Figure 6 shows a horizontal sectional view of the substrate table assembly for the table of this invention taken along line 6-6 'of Figure 5.
Fig. 7 eine horizontale Schnittansicht der Substrattischanordnung für den Tisch dieser Erfindung zeigt, die entlang der Linie 7-7' der Fig. 5 verläuft. FIG. 7 shows a horizontal sectional view of the substrate table assembly for the table of this invention, taken along line 7-7 'of FIG. 5.
Es wird nun auf die Fig. 3-7 zur ausführlichen Beschreibung der Vorrichtung und des Verfahrens dieser Erfindung Bezug genommen. Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Sputter-Reinigung. Die Sputter-Reinigungsvorrichtung weist eine Quarzkuppel 50 auf einer Basis 51 auf, die die Bauteile der Sputter-Reinigungsvorrich tung so umgibt, dass der Druck der Sputter-Reinigungsvorrichtung gesteuert werden kann. Eine Vakuumpumpe 52 ist durch die Basis 51 hindurch verbunden und schafft ein Mittel zur Druckregelung der Sputter-Reinigungsvorrichtung. Die Sputter-Reinigungsvor richtung weist Spulen 54 auf, die verwendet werden, um ein Plasma in der Sputter-Rei nigungsvorrichtung hervorzurufen.Reference is now made to Figures 3-7 for a detailed description of the apparatus and method of this invention. Fig. 3 is a schematic view showing an apparatus for sputter cleaning. The sputter cleaning device has a quartz dome 50 on a base 51 which surrounds the components of the sputter cleaning device so that the pressure of the sputter cleaning device can be controlled. A vacuum pump 52 is connected through the base 51 and provides a means for pressure control of the sputter cleaning device. The sputter cleaning device has coils 54 that are used to generate a plasma in the sputter cleaning device.
Der Hauptteil der Vorrichtung dieser Erfindung ist ein Tisch 18, auf dem das Substrat 16 angeordnet wird, das einer Sputter-Reinigung unterzogen wird. Der Tisch 18 ist aus ei nem leitenden Metall gebildet, wie nichtrostendem Stahl ("rostfreiem Stahl"), Aluminium legierung oder Titan, und bildet eine leitende Oberfläche unter einem Substrat, um den Sputter-Reinigungsvorgang zu erleichtern. Eine Schicht aus einem ersten isolierenden Material 14, wie Quarz, ist auf der oberen Fläche des Tisches 18 gebildet. Eine Schicht aus einem zweiten Isoliermaterial 20, wie Quarz, ist auf der Seitenwand des Tisches 18 gebildet, wobei sie einen Isolierring bildet. Ein Tragmechanismus 26, in diesem Fall Me tallstäbe, ist an der Unterfläche des Tisches 18 befestigt und geht durch die Basis 51 hindurch. Der Tragmechanismus 26 kann den Tisch 18 in der vertikalen Richtung bewe gen. Hebestangen 70 gehen durch Öffnungen in dem Tisch 18 hindurch, um das Substrat 16 von dem Tisch 18 anzuheben.The main part of the device of this invention is a table 18 on which the substrate 16 is placed, which is subjected to sputter cleaning. The table 18 is formed from a conductive metal, such as stainless steel ("stainless steel"), aluminum alloy or titanium, and forms a conductive surface under a substrate to facilitate the sputter cleaning process. A layer of a first insulating material 14 , such as quartz, is formed on the top surface of the table 18 . A layer of a second insulating material 20 , such as quartz, is formed on the side wall of the table 18 , forming an insulating ring. A support mechanism 26 , in this case tall rods, is attached to the lower surface of the table 18 and passes through the base 51 . The support mechanism 26 may be the table 18 in the vertical direction bewe gen. Lifting rods 70 pass through apertures in the table 18 through it, to lift the substrate 16 from the table 18.
Eine Einlassleitung 22 und eine Auslassleitung 24 gehen auch durch die Basis 51 hin durch. Ein ersten Balgen 28 ist mit einem Ende an der Unterfläche des Tisches 18 und mit dem anderen Ende an einem Flansch 30 befestigt, der an der Basis 51 angebracht ist. Der erste Balgen 28 und der Flansch 30 liefern eine Vakuumdichtung um den Be reich herum, in dem der Tragmechanismus 26, die Einlassleitung 22 und die Auslass leitung 24 durch die Basis 51 hindurchgehen. Der erste Balgen 28 und der Flansch 30 ermöglichen dem Tragmechanismus 26 auch, den Tisch 18 in der vertikalen Richtung zu bewegen, während eine Vakuumdichtung beibehalten wird. Die Hebestangen 70 sind an einer Hebestangenbetätigungsvorrichtung 71 befestigt, die durch die Basis 51 hin durchgeht. Ein zweiter Balgen 72 hält eine Vakuumdichtung um den Bereich herum auf recht, in dem die Hebestangenbetätigungsvorrichtung 71 durch die Basis 51 hindurch geht, und ermöglicht der Hebestangenbetätigungsvorrichtung 71 und den Hebestangen 70, sich in der vertikalen Richtung zu bewegen.An inlet line 22 and an outlet line 24 also pass through the base 51 . A first bellows 28 is attached at one end to the lower surface of the table 18 and at the other end to a flange 30 which is attached to the base 51 . The first bellows 28 and the flange 30 provide a vacuum seal around the loading area in which the support mechanism 26 , the inlet conduit 22 and the outlet conduit 24 pass through the base 51 . The first bellows 28 and flange 30 also allow the support mechanism 26 to move the table 18 in the vertical direction while maintaining a vacuum seal. The lifting bars 70 are attached to a lifting bar actuator 71 that passes through the base 51 . A second bellows 72 maintains a vacuum seal around the area where the lifting rod actuator 71 passes through the base 51 and allows the lifting rod actuator 71 and the lifting rods 70 to move in the vertical direction.
Der Tisch 18 wird nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die Fig. 4-7 beschrieben. Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf den Tisch mit einem Substrat 16, wie einem Wafer mit einer integrierten Schaltung, das auf der Schicht aus dem ersten Isoliermaterial 14 an geordnet ist. Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht des Tisches 18, die entlang der Linie 5-5' der Fig. 4 verläuft. Fig. 5 zeigt die Schicht aus dem ersten Isoliermaterial 14, bspw. Quarz, die auf der oberen Fläche 17 des Tisches gebildet ist. Eine Schicht aus dem zweiten Isoliermaterial 20, bspw. Quarz, ist auf der Seitenwand 21 des Tisches 18 gebil det und bildet einen Isolierring um die Seitenwand 21 des Tisches 18 herum. Der Flansch 30, der Balgen 28 und der Tragmechanismus 26 sind von der Art, wie sie vor hergehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert wurde.The table 18 will now be described in greater detail with reference to FIGS. 4-7. Fig. 4 shows a plan view of the table with a substrate 16 , such as a wafer with an integrated circuit, which is arranged on the layer of the first insulating material 14 . FIG. 5 shows a sectional view of the table 18 , which runs along the line 5-5 'of FIG. 4. Fig. 5 shows the layer of first insulating material 14, eg. Quartz, that is formed on the upper surface 17 of the table. A layer of the second insulating material 20 , for example quartz, is formed on the side wall 21 of the table 18 and forms an insulating ring around the side wall 21 of the table 18 . The flange 30 , the bellows 28 and the support mechanism 26 are of the type previously explained with reference to FIG. 3.
Der Hauptteil des Tisches ist ein Kühlkanal, der durch die Bezugszeichen 34, 36, 38 und 40 angegeben ist und im Inneren des Tisches 18 gebildet ist und durch den Kühlflüssig keit, bspw. Kühlwasser, fließt. Der Kühlkanal ist mit einem Ende der Einlassleitung 22 und einem Ende der Auslassleitung 24 verbunden. Die Einlassleitung 22 und die Aus lassleitung 24 gehen durch die Unterfläche 19 des Tisches 18 hindurch, um den Kühlkanal in einer Weise zu verbinden, die ausführlicher später beschrieben ist. Eine Anzahl von Substratentnahmeöffnungen in dem Tisch 42, von denen eine in Fig. 5 gezeigt ist, erlauben, dass Stangen eingeführt werden, um das Substrat 16 zu entnehmen, nach dem die Reinigung abgeschlossen worden ist. Eine Anzahl von Siliciumzapfen 32, von denen einer in Fig. 5 gezeigt ist, erstreckt sich durch den Isolierring 20, durch die Sei tenwand 21 des Tisches 18 und in den Tisch 18 hinein und wirkt als eine Hochfrequenz- Leistungsantenne.The main part of the table is a cooling channel, which is indicated by reference numerals 34 , 36 , 38 and 40 and is formed in the interior of the table 18 and through the cooling liquid speed, for example. Cooling water flows. The cooling channel is connected to one end of the inlet line 22 and one end of the outlet line 24 . The inlet conduit 22 and outlet conduit 24 pass through the bottom surface 19 of the table 18 to connect the cooling duct in a manner that will be described in more detail later. A number of substrate removal openings in the table 42 , one of which is shown in FIG. 5, allow rods to be inserted to remove the substrate 16 after cleaning is complete. A number of silicon pins 32 , one of which is shown in FIG. 5, extend through the insulating ring 20 , through the side wall 21 of the table 18 and into the table 18 and act as a high frequency power antenna.
Eine Einzelheit des Kühlkanals ist ausführlicher in Fig. 6 gezeigt. Fig. 6 ist eine horizon tale Schnittansicht des Tisches 18, die entlang der Linie 6-6' der Fig. 5 verläuft. Fig. 6 zeigt den Tisch 18, den Isolierring 20 und drei Substratentnahmeöffnungen 42. Der Kühlkanal ist aus einer Anzahl, bspw. vier, von konzentrischen, verbundenen Nebenka nälen 34, 36, 38 und 40 gebildet. Der innerste Nebenkanal 34 ist mit einem Ende der Einlassleitung 22 verbunden. Der äußerste Nebenkanal 40 ist mit einem Ende der Aus lassleitung 24 verbunden. Kühlflüssigkeit fließt durch die Einlassleitung 22 in den in nersten Nebenkanal 34, in den zweiten Nebenkanal 36, in den dritten Nebenkanal 38, in den äußersten Nebenkanal 40 und in die Auslassleitung 24.A detail of the cooling channel is shown in more detail in FIG. 6. Fig. 6 is a horizontal sectional view of the table 18 taken along the line 6-6 'of FIG. 5. Fig. 6 shows the table 18, the insulating ring 20 and three substrate removal openings 42. The cooling channel is formed from a number, for example four, of concentric, connected secondary channels 34 , 36 , 38 and 40 . The innermost sub-channel 34 is connected to one end of the inlet line 22 . The outermost sub-channel 40 is connected to one end of the outlet line 24 . Cooling fluid flows through the inlet line 22 into the first secondary channel 34 , the second secondary channel 36 , the third secondary channel 38 , the outermost secondary channel 40 and the outlet line 24 .
Die Auslassleitung 24 führt die Kühlflüssigkeit und die Wärme, die die Kühlflüssigkeit von dem Tisch 18 mitgenommen hat, aus dem Tisch 18 und aus der Sputter-Reini gungsvorrichtung durch die Basis 51 hinaus, wie in Fig. 3 gezeigt. Auf diese Weise wird die Wärme, die in dem Tisch 18 durch den Sputter-Reinigungsvorgang erzeugt wurde, aus dem Tisch 18 entfernt, und die Temperatur des Tisches kann gesteuert werden.The outlet pipe 24 leads the cooling liquid and the heat which has taken the cooling liquid from the table 18, from the table 18 and out of the sputter cleaning constriction device through the base 51 also as shown in Fig. 3. In this way, the heat generated in the table 18 by the sputter cleaning process is removed from the table 18 and the temperature of the table can be controlled.
Das in Fig. 6 gezeigte Beispiel zeigt einen Kühlkanal, der aus konzentrischen, miteinan der verbundenen Nebenkanälen hergestellt ist. Der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennt ohne weiteres, dass andere Kühlkanalformen verwendet werden kön nen, wie eine radiale Form oder eine andere geeignete Form, die Kühlflüssigkeit durch den Tisch hindurchführt, so dass Wärme von dem Tisch entfernt werden kann. Wie in dem Fall der konzentrischen, miteinander verbundenen Nebenkanäle führt die Einlass leitung 22 die Kühlflüssigkeit dem Kühlkanal zu, und die Auslassleitung 24 führt die Kühlflüssigkeit und die Wärme, die die Kühlflüssigkeit von dem Tisch 18 entfernt hat, aus dem Kühlkanal ab. The example shown in Fig. 6 shows a cooling channel, which is made of concentric, with each other connected secondary channels. Those of ordinary skill in the art will readily recognize that other cooling channel shapes can be used, such as a radial shape or other suitable shape that passes cooling fluid through the table so that heat can be removed from the table. As in the case of the concentric, interconnected secondary channels, the inlet line 22 supplies the cooling liquid to the cooling channel, and the outlet line 24 removes the cooling liquid and the heat that has removed the cooling liquid from the table 18 from the cooling channel.
Fig. 7 zeigt eine horizontale Schnittansicht des Tisches, die entlang der Linie 7-7' der Fig. 5 verläuft. Fig. 7 zeigt drei Siliciumzapfen 32, von denen jeder als eine Hochfre quenz-Leistungsantenne wirkt. Fig. 7 zeigt drei Substratentnahmeöffnungen 42. Fig. 7 zeigt auch die Einlassleitung 22 und die Auslassleitung 24. Fig. 7 shows a horizontal sectional view of the table, which runs along the line 7-7 'of Fig. 5. Fig. 7 shows three silicon pegs 32 , each of which acts as a high frequency power antenna. Fig. 7 shows three substrate removal openings 42. Fig. 7 also shows the inlet conduit 22 and the outlet tube 24.
Während der Sputter-Reinigung eines Substrats, wie einer Sputter-Reinigung eines Wafers mit einer integrierten Schaltung, wird das Substrat auf dem Tisch angeordnet. Kühlflüssigkeit, bspw. Kühlwasser, fließt dann durch den Kühlkanal in den Tisch 18, um von dem Tisch Wärme zu entfernen und eine Temperatursteuerung des Tisches auf rechtzuerhalten. Diese hält auch die Temperatursteuerung des Substrats aufrecht, das durch Sputtern behandelt wird. Der Kühlkanal, der innerhalb des Tisches gebildet ist, schafft selbst eine verbesserte Temperatursteuerung. Der Tisch stellt eine leitende Flä che unter dem Substrat für den Sputter-Reinigungsvorgang bereit.During the sputter cleaning of a substrate, such as a sputter cleaning of a wafer with an integrated circuit, the substrate is placed on the table. Cooling fluid, such as cooling water, then flows through the cooling channel into the table 18 to remove heat from the table and maintain temperature control of the table. This also maintains temperature control of the substrate being treated by sputtering. The cooling channel formed within the table itself provides improved temperature control. The table provides a conductive surface under the substrate for the sputter cleaning process.
Claims (12)
eine Vakuumkammer mit einer äußeren Umhüllung (50, 51),
einen Substrathalter aus einem leitenden Metall, der eine untere Fläche, eine o bere Fläche und eine Seitenwand aufweist,
eine Schicht aus einem ersten Isoliermaterial (14) auf der oberen Fläche des Substrathalters (18),
eine Schicht aus einem zweiten Isoliermaterial (20) auf der Seitenwand (21) des Substrathalters (18), wodurch eine Isolierring auf der Seitenwand gebildet ist,
einen Kühlkanal (34, 36, 38, 40), der ein Einlassende und ein Auslassende auf weist, die in dem Substrathalter (18) gebildet sind, wodurch die Substrathalter temperatur gesteuert werden kann, indem Kühlflüssigkeit durch den Kühlkanal hindurchfließt,
eine Einlassleitung (22), wobei ein Ende der Einlassleitung mit dem Einlassende des Kühlkanals verbunden ist,
eine Auslassleitung (24), wobei ein Ende der Auslassleitung mit dem Auslassen de des Kühlkanals verbunden ist und die Auslassleitung (24) durch die äußere Umhüllung (50, 51) der Vakuumkammer hindurchgeht,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Substrathalter (18) sich innerhalb der äußeren Umhüllung (50, 51) der Vaku umkammer befindet,
die Einlassleitung (22) und die Auslassleitung (24) durch die äußere Umhüllung (50, 51) der Vakuumkammer hindurchgehen,
ein vertikal verstellbarer Tragemechanismus (26) vorgesehen ist, der an der un teren Fläche des Substrathalters (18) angebracht ist, wobei der Tragemechanis mus (26) durch die äußere Umhüllung (50, 51) der Vakuumkammer hindurch geht, und
Mittel zum Aufrechthalten einer Vakuumdichtung in dem Bereich vorgesehen sind, in dem die Einlassleitung (22), die Auslassleitung (24) und der Tragmecha nismus (26) durch die äußere Umhüllung (50, 51) der Vakuumkammer hindurch gehen. 1. A sputter cleaning device comprising:
a vacuum chamber with an outer casing ( 50 , 51 ),
a substrate holder made of a conductive metal, which has a lower surface, an upper surface and a side wall,
a layer of a first insulating material ( 14 ) on the upper surface of the substrate holder ( 18 ),
a layer of a second insulating material ( 20 ) on the side wall ( 21 ) of the substrate holder ( 18 ), whereby an insulating ring is formed on the side wall,
a cooling channel ( 34 , 36 , 38 , 40 ) having an inlet end and an outlet end formed in the substrate holder ( 18 ), whereby the substrate holder can be temperature controlled by cooling liquid flowing through the cooling channel,
an inlet line ( 22 ), one end of the inlet line being connected to the inlet end of the cooling channel,
an outlet line ( 24 ), one end of the outlet line being connected to the outlet de of the cooling channel and the outlet line ( 24 ) passing through the outer envelope ( 50 , 51 ) of the vacuum chamber,
characterized in that
the substrate holder ( 18 ) is located inside the outer envelope ( 50 , 51 ) of the vacuum chamber,
the inlet line ( 22 ) and the outlet line ( 24 ) pass through the outer casing ( 50 , 51 ) of the vacuum chamber,
a vertically adjustable support mechanism ( 26 ) is provided which is attached to the lower surface of the substrate holder ( 18 ), the support mechanism ( 26 ) passing through the outer casing ( 50 , 51 ) of the vacuum chamber, and
Means for maintaining a vacuum seal are provided in the area in which the inlet line ( 22 ), the outlet line ( 24 ) and the support mechanism ( 26 ) pass through the outer envelope ( 50 , 51 ) of the vacuum chamber.
Anordnen des Substrats auf der Schicht aus dem ersten Isoliermaterial (14), und
Sputter-Reinigen des Substrats, während Kühlflüssigkeit durch den Kühlkanal fließt, wodurch die Temperatur des Substrathalters während der Sputter- Reinigung gesteuert wird.12. A method for sputter cleaning a substrate with a sputter cleaning device according to one of the preceding claims, comprising the steps:
Arranging the substrate on the layer of the first insulating material ( 14 ), and
Sputter cleaning the substrate while cooling liquid flows through the cooling channel, thereby controlling the temperature of the substrate holder during the sputter cleaning.
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|---|---|---|---|---|
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| JP2003253449A (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Semiconductor or liquid crystal manufacturing apparatus |
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| US20070181420A1 (en) * | 2006-02-07 | 2007-08-09 | Ming-Tung Wang | Wafer stage having an encapsulated central pedestal plate |
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| US9847222B2 (en) | 2013-10-25 | 2017-12-19 | Lam Research Corporation | Treatment for flowable dielectric deposition on substrate surfaces |
| US10049921B2 (en) | 2014-08-20 | 2018-08-14 | Lam Research Corporation | Method for selectively sealing ultra low-k porous dielectric layer using flowable dielectric film formed from vapor phase dielectric precursor |
| US9870934B2 (en) * | 2015-07-28 | 2018-01-16 | Micron Technology, Inc. | Electrostatic chuck and temperature-control method for the same |
| US10388546B2 (en) | 2015-11-16 | 2019-08-20 | Lam Research Corporation | Apparatus for UV flowable dielectric |
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| US11149345B2 (en) * | 2017-12-11 | 2021-10-19 | Applied Materials, Inc. | Cryogenically cooled rotatable electrostatic chuck |
| DE102020100061A1 (en) | 2020-01-03 | 2021-07-08 | Schott Ag | Cooling device and cooling method for sputtering targets |
| US20210249284A1 (en) * | 2020-02-12 | 2021-08-12 | Applied Materials, Inc. | Fast response dual-zone pedestal assembly for selective preclean |
| US20220122815A1 (en) * | 2020-10-15 | 2022-04-21 | Oem Group, Llc | Systems and methods for unprecedented crystalline quality in physical vapor deposition-based ultra-thin aluminum nitride films |
| WO2023274558A1 (en) | 2021-07-02 | 2023-01-05 | Schott Ag | Cooling device and cooling method for sputter targets |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4771730A (en) * | 1986-09-12 | 1988-09-20 | Kabushiki Kaisha Tokuda Seisakusho | Vacuum processing apparatus wherein temperature can be controlled |
| EP0601788B1 (en) * | 1992-12-02 | 1999-07-14 | Applied Materials, Inc. | Electrostatic chuck usable in high density plasma |
| US6033482A (en) * | 1998-04-10 | 2000-03-07 | Applied Materials, Inc. | Method for igniting a plasma in a plasma processing chamber |
| US6077353A (en) * | 1998-06-02 | 2000-06-20 | Applied Materials, Inc. | Pedestal insulator for a pre-clean chamber |
| US6077404A (en) * | 1998-02-17 | 2000-06-20 | Applied Material, Inc. | Reflow chamber and process |
| US6081414A (en) * | 1998-05-01 | 2000-06-27 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for improved biasing and retaining of a workpiece in a workpiece processing system |
| US6090246A (en) * | 1998-01-20 | 2000-07-18 | Micron Technology, Inc. | Methods and apparatus for detecting reflected neutrals in a sputtering process |
Family Cites Families (4)
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|---|---|---|---|---|
| US4620081A (en) * | 1984-08-03 | 1986-10-28 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Self-contained hot-hollow cathode gun source assembly |
| US4842683A (en) * | 1986-12-19 | 1989-06-27 | Applied Materials, Inc. | Magnetic field-enhanced plasma etch reactor |
| US5391275A (en) * | 1990-03-02 | 1995-02-21 | Applied Materials, Inc. | Method for preparing a shield to reduce particles in a physical vapor deposition chamber |
| EP0693781B1 (en) * | 1994-07-13 | 2002-10-02 | United Microelectronics Corporation | Grounding method for eliminating process antenna effect |
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2000
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4771730A (en) * | 1986-09-12 | 1988-09-20 | Kabushiki Kaisha Tokuda Seisakusho | Vacuum processing apparatus wherein temperature can be controlled |
| EP0601788B1 (en) * | 1992-12-02 | 1999-07-14 | Applied Materials, Inc. | Electrostatic chuck usable in high density plasma |
| US6090246A (en) * | 1998-01-20 | 2000-07-18 | Micron Technology, Inc. | Methods and apparatus for detecting reflected neutrals in a sputtering process |
| US6077404A (en) * | 1998-02-17 | 2000-06-20 | Applied Material, Inc. | Reflow chamber and process |
| US6033482A (en) * | 1998-04-10 | 2000-03-07 | Applied Materials, Inc. | Method for igniting a plasma in a plasma processing chamber |
| US6081414A (en) * | 1998-05-01 | 2000-06-27 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for improved biasing and retaining of a workpiece in a workpiece processing system |
| US6077353A (en) * | 1998-06-02 | 2000-06-20 | Applied Materials, Inc. | Pedestal insulator for a pre-clean chamber |
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